JPH0741486B2 - ビス締め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のビス締め機を四次元（Ｘ、Ｙ、Ｚ、
θ）制御によって所定の位置に合わせでき、ビス締め作
業を能率化しうるビス締め装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、パネル工法の建築物において、床、壁、屋根等
を形成するために作用されるパネルは、鋼製のフレーム
を接合した枠組の表裏に、面材を添設することによって
形成される。又このようなパネルには、矩形の他、寄せ
棟屋根等を形成するための斜辺を有する三角形状、台形
状など、非矩形のものもある。又このような面材は、枠
組にビスを用いて取付けられる。

他方、このような面材のビス締めは、従来、手持ち式の
ビス締め機を用いる人手作業により行うか、又はXY、YZ
など、二次元のみを制御する半自動のビス締め装置を用
いて行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記したごとくパネルの形状は多岐に亘
り、従って前記半自動的のビス締め装置を用いるときに
は、他の次元への移動、位置合わせは人手によらねばな
らず、特に斜辺に沿うビス締めは、従来、作業者の人手
作業によって、ビス締め装置を移動していたため、作業
能率に劣る他、正確、安定したビス締め作業を困難とし
ていた。

本発明は、ビス締め位置を、四次元的に制御可能とする
ことにより、作業能率、品質を向上させ、特に建築用の
パネルにおいて、その面材を枠組にビス止めするビス締
め作業を好適に使用しうるビス締め装置の提供を目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、架台の上部に設けられ縦方向にのびる一対の
上レールを走行する縦行台車と、該縦行台車に配されか
つ縦行台車に対して上下に昇降するとともに前記上レー
ルの下方で横方向にのびる１対の下レールを下端に設け
た昇降台と、前記下レールを走行する横行台車と、該横
行台車に枢支され該横行台車の下方で水平面内を旋回可
能な旋回台とを具えるとともに、前記旋回台から垂下す
る取付枠に複数のビス締め機と下孔穿孔機とを取付け、
しかも前記取付枠を、下孔穿孔機の穿孔位置とビス締め
機のビス締め位置との間で移動させるシリンダを具える
とともに、前記旋回台に、前記ビス締め機にホースを介
してビスを供給するビス供給機を配してなるビス締め装
置である。

〔作用〕

ビス締め装置は、複数のビス締め機と下孔穿孔機とを設
けた水平面内を旋回しうる旋回台を有する。これによ
り、前記ビス締め機は水平面体を旋回できる（次元：
θ）。又旋回台は下レールを走行する横行台車に設けら
れることにより、横方向（次元:X方向）にビス締め機が
移動できる。さらに横行台車が昇降可能な昇降台の前記
下レールに配されることによって、ビス締め機は上下方
向（次元:Z方向）に昇降できる。又昇降台は上レールを
走行する縦行台車に設けられることによって、ビス締め
機は縦方向（次元:Y方向）に移動できる。

又これらの装置は、例えばプログラムユニットにより制
御できかつ各次元方向の動作位置を検出することによ
り、所定位置に正しく位置合わせでき、下孔加工と同時
にビス締め作業ができる。又旋回台にはビス供給機を具
えることにより、連続したビス締め作業を可能とすると
ともに、このビス供給機はホースを介してビス締め機に
ビスを供給するため、旋回台に取付けるビス供給機の配
置位置を自由に定めることが出来る。又取付枠を穿孔位
置とビス締め位置との間で移動させるシリンダを具える
ため、下孔加工に引続き行われるビス締めを旋回台から
垂下する取付枠の移動のみによって行うことができ、例
えば縦行台車などをビス締め時に動かす必要がなく、ビ
ス締め装置の稼動効率を高めうるとともに、生産タクト
を向上しうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明のビス締め装置１の一実施例を示す正面
図、第２図はその平面図、第３図はその右側面図であっ
て下孔穿孔機11を省略している。又第４図は、装置１の
主要構成のみを示すべく、各細部の部材を大巾に省略し
た斜視図である。

図において、ビス締め装置１は、架台２の上部に設けら
れた縦方向（Ｙ方向）にのびる一対の上レール３、３を
走行する縦行台車４と、該縦行台車４に配されかつ上下
方向（Ｚ方向）移動しうるとともに上レール３の下方で
横方向（Ｘ方向）にのびる一対の下レール５を有する昇
降台６と、前記下レール５を走行する横行台車７と、該
横行台車７に枢支され水平面内を旋回（θ方向）しうる
旋回台９とを具えるとともに、旋回台９には複数のビス
締め機10と、下孔穿孔機11と、ビス供給機12とを取付け
ている。

前記架台２は、前後に配されかつ支柱21、21の上端に横
木22を設けた門型状をなし、前記横木22、22間にＩ型鋼
からなる前記上レール３、３を縦方向に架け渡してお
り、又上レール３、３の下方には、例えば建築用の前記
パネル体の枠組と面材とを搬入しかつビス締め後に搬出
する搬送装置23が設けられる。

前記縦行台車４は、第５〜７図に示すように、横方向即
ちＸ方向にのびる横の枠材24、24と、その両端を継ぎ前
記レール３上を縦方向即ちＹ方向にのびる縦の枠材26、
26と、該縦の枠材26、26の側端に取付くネジ枠体29、29
とを一体に固定したフレーム30を具える。又該フレーム
30には、前記縦の枠材26、26の両端に、前記上レール３
上面に設けるレール金具3Aを転動する車輪を枢支した軸
受板32を下設している。

なお又軸受板32には、前記上レール３の上のフランジ下
面に摺接する下の車輪を設けることにより、フレーム30
の脱落を防止する。

又該フレーム30には、第７図に示すように、Ｙ方向走行
用のサーボモータMYにより駆動される回転軸33が横方向
かつ下方に配され、該回転軸33両端の歯車が上レール３
の上のフランジ下面のラック34と噛合することにより、
縦行台車４は上レール３、３上を縦方向に走行できる。

さらにフレーム30には、第６、７図に示すように、Ｚ方
向昇降用のブレーキモータMZによりタイミングベルト伝
動等を介して駆動され、かつ横方向にのびる回転軸35を
具える。該回転軸35は、その両端のウオームが、第７図
に示す、前記ネジ枠体29に回転中心を垂直に枢支される
ウオーム歯車36に噛合し、又ウオーム歯車36は、その回
転中心でネジ軸37に螺合している。

なおネジ枠体29は、前記ウオーム歯車36を設ける上枠体
39と、その下方に位置し前記ネジ軸37を案内する下枠体
40との間を継ぎ枠体により結合しており、又該ネジ枠体
29は、前記上枠体39、下枠体40の両側に設ける直線軸受
により前記昇降台６を上下動可能に案内する。

昇降台６は、前記ネジ枠体29に案内される側枠体41、41
の上端を上枠体により継ぎかつその下方を下枠体42によ
り継いだ両側の側フレーム43、43の下端を、横方向（Ｘ
方向）に前記上レール３、３の下方を直角に横切る前記
下レール５、５により結合している。又該昇降台６は、
前記ネジ軸37の下端を、前記下枠体42に固定し、従って
昇降台６は、前記ブレーキモータMZの駆動とともに、前
記ウオーム歯車36を介して上下動する前記ネジ軸37によ
って昇降する。又昇降量は、第６図に示すセンサ44が回
転軸35の回転数を検知することによって求められる。

前記下レール５を走行する横行台車７は、第８、９図に
示すように、矩形かつ長尺しかも前記下レール５の下方
を縦方向に横切る基板45に、前記下レール５の下のフラ
ンジ外側を転動する車輪を枢支する軸受板46、46を立上
げる。又基板45の延長部により、Ｘ方向走行用のサーボ
モータMXを載置するとともに、該サーボモータMXに歯車
装置を介して連係する回転軸47両端の歯車を、前記下レ
ール５の下面に設けるラック49を噛合させることにより
サーボモータMXの回転とともに横行台車７は横行でき
る。

なお前記軸受板46には下レール５の下面を挟む他の案内
ローラ50を設ける一方、前記基板45の略中心に設ける回
転軸受により、横行台車７は、前記旋回台９を水平面内
で回転可能に枢支している。

旋回台９は、前記回転軸受で枢支されかつ電源等を供給
するための中空軸52の下端に基台54を設けており、又中
空軸52は、歯車伝動を介して、旋回用のブレーキモータ
Ｍθに連係している。

又前記歯車には、第９図に示すエンコーダ55の歯車が噛
合することにより、その旋回角度を計測できる。

又前記基台54は、その一端が延長されるとともに、該延
長部下面に水平方向にのびる直線軸受を介して取付枠13
を移動可能に取付けている。取付枠13は、前記直線軸受
を摺動する移動枠59下端に水平枠60を取付けるととも
に、その前後面に、複数本例では各８本の前記ビス締め
機10取付用の支持板61…と、下孔穿孔機11を取付ける支
持板63…とを垂直に固定している。

前記ビス締め機10は、支持板61上端で固定されるシリン
ダ下端に、ビス受入部64から受け入れるビスを回転機に
より螺入する周知構成を有し、又前記下孔穿孔機11は、
支持板63上端で固定するシリンダによりドリル65を昇降
させる。

なお支持板63の下方にはドリルの下降速度を調整するレ
ギュレータ66を設けている。

又前記取付枠13は、基台54下面に設けるシリンダ67によ
って前記直線軸受を移動枠59が移動し、前記ビス締め機
10のビス締め位置Ａと、下孔穿孔機11のドリル65の穿孔
位置Ｂとの間を移動する。これにより、下孔加工のの
ち、取付枠13を移動し、該下孔位置にビスを螺入しう
る。

前記基台54の下面には、Ｌ字の固定板68を介して、前記
ビス供給機12を取付ける。なおビス供給機12は、ビスを
収納しかつ上下動により整列させる収納部70を有する公
知の構造を有し、整列したビスをホース71を介して前記
ビス受入部64に供給する。該ビス供給機12が、旋回台９
に設けられることによって、安定してかつ途切れること
なく各ビス締め機10にビスを供給しうる。

次に動作を第10図に基づいて説明する。

第10図において、パーソナルコンピュータPCを用いてプ
ログラムユニットPUをへて、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの各制
御数値、ビスの選択等の各データをシーケンサＳに入力
する。シーケンサＳは、Ｘ、Ｙ目標値を、夫々サーボ位
置決めユニットSUX、SUY、サーボドライバSDX、SDYをへ
て、前記サーボモータMX、MYにデータを送り、又サーボ
モータMX、MYからのフィードバック制御により正しく縦
方向、横方向の位置を定める。

又シーケンサＳは、Ｚ目標値を前記ブレーキモータMZに
与える。又昇降台６の昇降、即ちＺ方向への移動量は前
記のごとく、第６図に示す前記センサ44が前記回転軸35
の回転数を検知することにより行いシーケンサＳにフィ
ードバックし、Ｚ目標値と比較することにより、正しい
昇降量をうる。

又θ目標値に関して、シーケンサＳはインバータＩを介
して前記ブレーキモータＭθを回転させるとともに、そ
の回転数を、前記エンコーダ55からフィードバックし、
θ目標値と比較し制御する。

このように、本発明のビス締め装置１は、縦方向（Ｙ方
向）、横方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｚ方向）、旋回
（θ）の四次元方向にビス締め機10、下孔穿孔機11を制
御し、位置合わせできる。又複数の各ビス締め機10、下
孔穿孔機11を具えることによって一列に並ぶビス締め位
置に、能率よくビス締めできる。

なお本発明のビス締め装置１において、各部の走行手段
等を、ラックと歯車との噛合にかえてチェーン駆動を採
用し、又昇降台６の昇降に、リンク機構を採用するなど
種々変形しうる。

〔発明の効果〕

このように本発明のビス締め装置は、ビス締め機と下孔
穿孔機とを旋回台により水平面内を旋回できる。又旋回
台は下レールを走行する横行台車に設けられることによ
り、横方向に移動できる。さらに横行台車は昇降可能な
昇降台に配されることによって、上下方向に昇降でき
る。また昇降台は上記レールを走行する縦行台車に設け
られることによって、縦方向に移動できる。このように
四次元的に制御され、又例えばプログラムユニット等を
用いることにより、自動的に所定位置で正しく位置合わ
せでき、下孔加工と同時にビス締め作業が可能となる。
又旋回台にはビス供給機を具えることにより、安定して
かつ連続してビス締め機にビスを供給しうるとともに、
このビス供給機は、ホースを介してビスを供給するた
め、その旋回台における配置位置を自由に定めることが
出来る。さらに旋回台から垂下する取付枠を、下孔穿孔
機の穿孔位置とビス締め機のビス締め位置との間で移動
させるシリンダを具えるため、下孔加工とビス締め作業
とを、例えば縦行台車、あるいは横行台車を移動させる
ことなく連続して行うことができ、ビス締め装置の制御
を簡略化しうるとともに、大掛りな装置の動作を排除で
き、稼動効率を高め、かつ生産タクトを向上しうる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は平面
図、第３図はその右側面図、第４図は概略構成を示す斜
視図、第５図は縦行台車と昇降台とを略示する正面図、
第６図はその平面図、第７図はその縦断面図、第８図は
横行台車、旋回台を例示する断面図、第９図は旋回台と
下孔穿孔機を例示する断面図、第10図は本発明の装置に
採用しうる制御装置を例示する線図である。 ２……架台、３……上レール、４……縦行台車、 ５……下レール、６……昇降台、７……横行台車、 ９……旋回台、10……ビス締め機、 11……下孔穿孔機、12……ビス供給機、 13……取付枠、67……シリンダ、71……ホース、Ａ……
ビス締め位置、Ｂ……穿孔位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架台の上部に設けられ縦方向にのびる一対
   の上レールを走行する縦行台車と、該縦行台車に配され
   かつ縦行台車に対して上下に昇降するとともに前記上レ
   ールの下方で横方向にのびる１対の下レールを下端に設
   けた昇降台と、前記下レールを走行する横行台車と、該
   横行台車に枢支され該横行台車の下方で水平面内を旋回
   可能な旋回台とを具えるとともに、前記旋回台から垂下
   する取付枠に複数のビス締め機と下孔穿孔機とを取付
   け、しかも前記取付枠を、下孔穿孔機の穿孔位置とビス
   締め機のビス締め位置との間で移動させるシリンダを具
   えるとともに、前記旋回台に、前記ビス締め機にホース
   を介してビスを供給するビス供給機を配してなるビス締
   め装置。